人工影響天氣在天峻縣氣象防災減災中的應用

袁世龍 錢瑋 尚偉邦 趙小紅

摘要 天氣災害頻發對當地經濟和居民生活造成嚴重影響，因此尋求有效的氣象防災減災方法至關重要。人工影響天氣技術通過云種植人工降雨等方式，可以在一定程度上調節水汽時空分布，緩解干旱、預防山洪地質等災害。探討人工影響天氣技術在中國青海省天峻縣氣象防災減災中的應用發現，人工影響天氣技術在一定程度上減輕了極端天氣事件的影響，為當地氣象防災減災提供了新的思路和方法。

關鍵詞 人工影響天氣；氣象防災減災；應用

中圖分類號：P48 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）09–0-03

天氣是人類生活中不可忽視的重要因素之一，直接關系到畜牧業、交通、能源等行業的發展和人們的日常生活。尤其對于地處高原地區的氣象防災減災工作來說，更是具有重要的意義。氣象防災減災工作的目標是監測和預報預警天氣災害，減少損失，保障人們生命和財產安全[1]。而作為一種干預自然天氣的人為手段，人工影響天氣作業可以在一定程度上使天氣現象朝著人們預定的方向轉化，對氣象防災減災工作具有一定的應用價值，旨在有效減輕氣象災害對當地社會經濟發展造成的影響。將探討人工影響天氣在天峻縣氣象防災減災中的應用情況[2]。

1 人工影響天氣概述

人工影響天氣是指通過科技手段對局部大氣的物理、化學過程進行人工影響來減輕或者避免氣象災害，在合理條件下，利用氣候資源，達到增雨雪、防雹、消雨、消霧、防霜等目的。包括利用小型飛機、高射炮等運載工具進行人工增雨、防雹作業，向云中播撒催化劑；在農田進行人工防霜，以及在機場、航道、高速公路等進行人工消霧等。

人工影響天氣應用范圍廣泛，主要包括以下幾個方面：一是降水增加。在干旱或水資源緊缺地區，通過人工方式增加降水，滿足土壤增墑或城市用水需求。二是霧霾消散。利用人工手段改善空氣質量，縮短霧霾天氣的發生和持續時間。三是防雹減災。通過人工干預，減少或抑制冰雹的形成，保護動植物、建筑物和人民生命財產安全。四是在特定場合或活動，如國慶慶典、奧運會、世博會等重大活動，通過人工影響天氣作業，確保活動的順利進行[3-4]。

2 天峻縣氣象災害現狀

天峻縣近年來受到了多種氣象災害的影響，包括暴雨、雪災、冰雹、干旱等。這些災害對當地社會經濟發展產生了一定的影響。

2.1 干旱

天峻縣位于柴達木盆地東部，居青海湖西北部，海拔為2 850～5 826 m，氣候條件惡劣，氣候干燥，降水相對偏少，受氣候變化和人類活動的影響，該地區常年受到干旱的困擾。干旱是天峻縣的主要氣象災害之一，對當地牧業生產、生態環境和居民生活造成了嚴重影響。第一，由于地處高海拔地區，天峻縣氣候干燥，年降水量較少。干旱會對牧場和水資源產生嚴重影響，出現牧草減產、牲畜飲水困難等問題。長期降水不足會導致土壤缺墑，影響牧草的生長和產量，同時干旱會對當地生態環境產生一定的影響，可能導致植被凋落、土地退化以及野生動植物的生存困難。數據顯示，天峻縣近30年（1991—2020）年平均降水量僅為386.7 mm（表1），遠少于一般農作物生長所需的水量。盡管天峻縣是青海海西唯一的純牧業縣，但降水不足導致土壤水分缺乏，依舊對牧業生產產生了很大影響。

第二，土壤干燥是天峻縣干旱災害的另一個突出問題。降水不足，土壤中的水分很難得到有效補充，導致土壤干燥、結皮，根系無法順利吸收水分和養分，從而影響牧草的正常生長和發育。

第三，天峻縣水資源匱乏，干旱導致水資源供應面臨一定的壓力，地下水位下降，水庫蓄水量減少。這使得居民用水困難，畜牧供水受到限制，進一步加劇了干旱對當地的影響。干旱還嚴重破壞了天峻縣的生態環境，缺水導致濕地退化，植被枯萎，土壤侵蝕加劇，生物多樣性受到威脅，這給生態系統的穩定性和可持續發展帶來了嚴峻的挑戰。

2.2 雪災

天峻縣位于青海省東北部高山區域，地處青藏高原邊緣，氣候寒冷，冬季降雪較多，常年受到雪災和寒潮的影響。雪災是天峻縣的主要氣象災害之一，主要是指因降雪而導致大范圍積雪、暴風雪、雪崩，嚴重影響人畜生存與健康，或對交通、電力、通信系統等造成損害的自然災害，大范圍的降雪可能會導致道路封閉、交通中斷等。同時，也會給當地交通、牧業生產和居民生活等方面帶來嚴重影響。第一，天峻縣的降雪量較大。由于天峻縣地處高海拔地區，氣候寒冷，年降雪量相對較大，大雪天氣嚴重影響了當地的交通運輸，尤其是山區道路和公路，給居民的出行帶來了不便。第二，給牧業生產帶來了一定的挑戰，大雪覆蓋草場，嚴重影響了牧草對天峻縣牦牛和藏羊的正常供給。同時，暴雪還可能造成凍害、凍災，對人類和畜牧業造成威脅，甚至會導致牧畜死亡，給畜牧業造成很大損失。雪災還會給居民的生活帶來一定的困擾。大雪封山封路，給居民的出行和物資供應造成了較大困難，還會導致房屋倒塌等，給居民的生命財產安全帶來嚴重威脅。

2.3 暴雨

天峻縣幾乎每年都會遭受暴雨襲擊，導致山洪地質災害的發生。持續的強降雨可能導致山區土壤侵蝕、山體滑坡和河流泛濫，從而引發山洪和泥石流，危及人民的生命和財產安全，嚴重影響當地經濟和社會秩序。同時，洪澇可能導致牧場損壞、房屋倒塌以及道路交通中斷，嚴重損壞基礎設施。天峻縣地處青藏高原邊緣，氣候多變，常年受到暴雨的影響。暴雨是天峻縣的主要氣象災害之一，對當地交通、牧業生產和居民生活等方面產生了嚴重影響。第一，由于天峻縣地處高海拔地區，氣候多變，天峻縣夏秋季降水量較大。數據顯示，天峻縣1991—2020年5—9月平均降水量為353.3 mm。暴雨天氣導致山洪地質等災害，嚴重影響了當地的交通運輸，尤其是山區道路和公路，給居民的出行帶來了不便。第二，暴雨天氣給牧業生產帶來了一定的挑戰，還會對居民的生活產生一定的困擾。在暴雨過后，道路容易積水，給居民的出行和物資供應造成了困擾。同時，暴雨引發的山洪地質等災害，給居民的生命財產安全帶來威脅。

3 人工影響天氣在天峻縣的應用

3.1 云種植與增加降水

人工影響天氣在天峻縣的應用之一是云種植和增加降水。云種植是一種人工干預天氣的技術，通過向云團中噴灑云種子或人工催化劑，促使云團中的水汽凝結成水滴或冰晶，從而增加降水量。在天峻縣，云種植和增加降水的應用可以解決干旱等氣候問題，提供足夠的水資源供應。通過人工增加降水，可以改善牧業生產條件，提高牧草的產量和質量。同時，增加降水也有助于增加水資源的儲存和供應，滿足人們生活和工業用水需求。然而，云種植和增加降水技術存在限制條件和風險。第一，云種植的效果受到天氣條件和云團特征的限制，不同類型的云團對云種植的響應程度不同。第二，過度依賴人工增加降水可能導致生態環境被破壞和水資源被過度開采。因此，在應用云種植和增加降水技術時，必須進行科學、合理的規劃和管理，充分考慮生態、環境和社會的可持續發展需求。

3.2 人工降雨技術

人工降雨技術是一種人為干預天氣的方法，通過科學手段促使云團產生降雨，在天峻縣，人工降雨技術可以被應用于以下幾個方面。第一，解決干旱問題，天氣干旱是影響牧業生產和生態環境的重要因素。通過人工降雨技術可以增加降水量，緩解干旱情況，保障牧業生產和生態環境的健康發展。第二，消除霧霾，霧霾天氣會對人體健康和交通安全產生很大的影響。人工降雨技術可以增加降水量，洗凈大氣中的顆粒物和污染物，減少霧霾天氣的發生和持續時間。第三，調節氣溫，人工降雨技術可以增加降水量，降低氣溫，改善炎熱天氣，提高人們的生活舒適度。第四，防止自然災害，如干旱、森林草原火災等與天氣條件密切相關。人工降雨技術可以通過增加降水量，減少干旱和森林草原火災的發生，保護人們生命和財產安全。第五，促進冰雪旅游，天峻縣地處高海拔地區，冰雪資源豐富。通過人工降雨技術可以增加冰雪的積累和保持時間，促進冰雪旅游業的發展。

3.3 霧霾治理

人工影響天氣技術在霧霾治理方面的應用具有較大潛力，人工影響天氣技術可以通過改變大氣中的氣溶膠濃度、云的性質和降水模式等方式抑制霧霾的形成和擴散。具體來說，人工影響天氣技術可以通過增加云的凝結核的數量促使云中的水蒸氣凝結成水滴，從而加速云的降水過程。如此一來，霧霾顆粒物就會隨著降雨一同沉降至地面，減少霧霾的濃度。此外，人工影響天氣技術還可以利用激光等手段擊碎霧霾顆粒物或改變其性質，進一步減輕霧霾的影響。然而，人工影響天氣技術在霧霾治理方面的應用仍然面臨著挑戰。第一，人工影響天氣技術需要大量的能源和資源，可能會對環境產生負面影響。第二，人工影響天氣技術的效果受到氣象條件的限制，有時無法獲得理想的效果。第三，人工影響天氣技術對霧霾的治理只是一種應急手段，無法從根本上解決霧霾問題，還需要從源頭上減少污染物排放。

3.4 人工抑制冰雹

人工抑制冰雹是人工影響天氣在天峻縣的一種應用方式。由于冰雹對牧場和建筑物造成的破壞嚴重，人工抑制冰雹可以在一定程度上保護牧場和建筑物的安全。天峻縣人工抑制冰雹的方法主要包括以下幾個方面。第一，發射火箭彈或炮彈，在可能形成冰雹的云中發射火箭彈或炮彈，產生電場或離子層，抑制云中的雷電活動，從而減少冰雹的形成。這種方法的原理是通過改變云內的電荷分布，抑制云內部的冰晶生長和降水過程。第二，投放冰核劑，在可能形成冰雹的云中投放冰核劑，如干冰或其他化學物質，促使云中的冰晶形成較小的冰粒而不是冰雹。這種方法的原理是通過改變云中的冰晶形態和大小，使其不足以形成冰雹。第三，用飛機噴灑化學物質。飛機可以在云中噴灑化學物質，如云霧消散劑或冰核劑，促使云中的降水過程發生，將冰晶轉化為雨滴，從而降低云中的冰晶濃度，減少冰雹的形成。

人工抑制冰雹仍然受到一定的限制。一是技術限制。目前，對人工抑制冰雹的技術理解還不透徹，無法精確預測和控制冰雹的發生。同時，人工抑制冰雹需要在適當時間和地點進行干預，這對技術手段和預測能力提出了更高的要求。二是成本和資源限制。人工抑制冰雹需要大量的設備和能源投入，成本較高且對資源消耗較大。同時，也難以保證人工抑制冰雹的效果，無法完全消除冰雹對農作物和建筑物的破壞。三是環境影響。人工抑制冰雹可能會對大氣環境和生態系統產生不可預測的影響，需要進行全面評估和監測。因此，在實際應用中，人工抑制冰雹需要綜合考慮技術可行性、經濟成本、環境影響等因素，并在科學研究和監測的基礎上進行合理規劃和管理，確保其安全、有效和可持續應用。

3.5 人工調整氣溫

人工調整氣溫是人工影響天氣的一種應用方式。由于天峻縣位于高海拔地區，氣溫較低，人工調整氣溫可以在特定情況下提供適宜的氣候條件，減輕寒冷對牧業生產和居民生活的影響。在天峻縣人工調整氣溫的過程中，常見的方法包括以下幾個方面。一是噴灑保溫劑。通過噴灑保溫劑，如植物保護劑或覆蓋物，可以形成一層保護層，減少溫度的波動和損失，提供相對穩定的溫度環境。二是加熱裝置。通過設置加熱裝置，如電加熱器、太陽能加熱設備等，可以提供額外的熱源，使周圍環境的溫度上升。人工調整氣溫在天峻縣的應用主要針對牧業生產，尤其是保護牦牛和藏羊生產。通過人工調整氣溫，可以確保產仔處于舒適期，提高牛羊產仔量。此外，人工調整氣溫也可以在寒冷的冬季為居民提供室內溫暖的環境。

人工調整氣溫存在一些限制條件。成本較高，需要投入大量的設備和能源；實施規模有限，只能覆蓋特定區域；人工調整氣溫需要考慮環境影響和資源消耗的問題。因此，在實際應用中，人工調整氣溫需要綜合考慮經濟、環境和社會可持續發展的因素，合理規劃和管理，確保其安全、有效和可持續地被應用于天峻縣的氣象防災減災工作。

4 結束語

人工影響天氣技術在天峻縣氣象防災減災工作中切實起到了重要的作用，通過人工干預天氣過程，可以有效減少自然災害的影響，提高防災減災能力，保障人們生命財產安全。作為一個地理環境復雜多變的地區，天峻縣常常受到極端天氣事件的困擾，如暴雨、干旱等。在這種情況下，應用人工影響天氣技術可以調控水汽時空分布、緩解旱情或防范水災，為當地居民帶來切實的益處。在實際應用中，人工影響天氣技術需要綜合考慮氣象、環境和社會等因素。通過科學精準的氣象預測和數據分析，可以在適當的時機應用人工影響天氣技術，達到預期的防災減災效果。同時，也需要注意技術操作的限制條件和潛在風險，確保不會對生態環境和其他地區產生不良影響?？傊?，人工影響天氣技術在天峻縣的氣象防災減災中展現出巨大的潛力，通過合理應用，可以為當地營造更安全、更穩定的氣象環境，提高應對災害的能力。

參考文獻

[1] 曹景一，劉沫彤.分析人工影響天氣作業在氣象防災減災中的作用[J].農村經濟與科技，2019，30（22）：20-21.

[2] 樊榮.人工影響天氣作業在鳳慶縣防災減災中的應用[J].南方農機，2020，51（3）：219.

[3] 鄧敏.淺談人工影響天氣在氣象防災減災中的作用[J].農村經濟與科技，2018， 29（16）：7，16.

[4] 李中偉，趙莉，石啟富.人工影響天氣作業在氣象防災減災中的作用及優化建議[J].農業與技術，2017，37（16）：234.

Application of Weather Modification in Meteorological Disaster Prevention and Reduction in Tianjun County

Yuan Shi-long et al（Tianjun Meteo-rological Bureau， Qinghai Province， Tianjun， Qinghai 817200）

Abstract The frequent occurrence of weather disasters has a serious impact on the local economy and residents’ lives， so it was crucial to seek effective meteorological disaster prevention and reduction methods. Artificial weather modification technology can adjust the spatiotemporal distribution of water vapor to a certain extent and alleviate disasters such as drought and mountain floods through cloud planting and artificial rainfall. This article found through practical research on Tianjun County that artificial weather modification technology has helped to alleviate the impact of extreme weather events to a certain extent， providing new ideas and methods for local meteorological disaster prevention and reduction.

Key words Artificial weather modification; Meteorological disaster prevention and reduction; Application